تایید مجدد نظریه نسبیت عام اینشتین پس از ۱۴ سال خیره ماندن به یك ستاره مرده
به گزارش تعمیركار ستاره شناسان از مشاهدات ۱۴ ساله روی یك تپ اختر در فاصله ۲۵ هزار سال نوری از زمین برای تایید مجدد نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین استفاده كردند.
به گزارش تعمیركار به نقل از ایسنا و به نقل از ساینس آلرت، دانشمندان با مطالعه یك تپ اختر در فاصله ۲۵ هزار سال نوری از ما به مدت ۱۴ سال باردیگر ثابت كردند كه نابغه دنیای فیزیك درست می گفته است.
اخترشناسان از مشاهدات انجام شده بر روی یك ستاره مرده به نام "PSR J۱۹۰۶ + ۰۷۴۶" بهره برده اند تا یك مرتبه دیگر نظریه نسبیت عام اینشتین را تأیید كنند.
تپ اخترها(Pulsar) ستاره های نوترونی چرخانی هستند كه با سرعت بسیار زیادی دوران می كنند و پالس های مداومی از انرژی تابشی به همراه خطوط میدان مغناطیسی قوی از خود منتشر می كنند. بعضی از تپ اخترها هم پرتوهای ایكس تابش می كنند. ستاره های نوترونی در حقیقت بقایای هسته ستاره منفجر شده ای هستند كه حجم كوچك و چگالی بسیار بالایی دارند. برای نمونه تپ اختری به قطر ۲۰ كیلومتر ۱٫۵ برابر جرم خورشید را در خود جای داده است. تپ اخترها هنگام تولد دمایی در حدود چند میلیون درجه سلسیوس دارند و بلافاصله آغاز به سرد شدن می كنند. نحوه و سرعت سرد شدن هم به مواد تشكیل دهنده و چگالی آنها بستگی دارد.
به صورت خاص، آنچه كه اخترشناسان در این ستاره مرده مشاهده نمودند، انحراف مسیر آن است. این پدیده ای است كه در نظریه نسبیت عام پیشبینی شده است و تنها در تعداد بسیار كمی از تپ اخترها یافت شده است.
تپ اخترها ستاره های نوترونی هستند كه به سرعت در حال چرخش هستند و امواج رادیویی درخشان از قطب های مغناطیسی خود ساطع می كنند. آنها به طرز قابل ملاحظه ای بسیار دقیق و حساب شده عمل می كنند، چون كه آنقدر دقیق هستند كه می توان چرخش هایشان را تا مقیاس میلی ثانیه پیش بینی نمود.
هم اكنون جایی كه تپ اخترها بیشترین كاربرد را دارند، در آزمایش نظریه نسبیت عام است. طبق نظریه نسبیت عام، تپ اخترها در سیستم های دوتایی(باینری) باید دارای یك انحراف جزئی در چرخش محوری خود باشند كه به آن انحراف محوری گفته می شود.
"گرگوری دسویگنس" از موسسه رادیو نجوم مكس پلانك اظهار داشت: تپ اختر "PSR J۱۹۰۶ + ۰۷۴۶" یك آزمایشگاه منحصر به فرد است كه در آن می توانیم همزمان فیزیك انتشار امواج تپ اخترها و نظریه نسبیت عام اینشتین را آزمایش نماییم.
محققان در مقاله خود اظهار داشتند: تپ اخترهای دوتایی تحت تأثیر نسبیت عام قرار می گیرند و سبب می شوند كه محور چرخش هر تپ اختر منحرف شود. از آنجائیكه تپ اختر در محور خود تلو تلو می خورد، تشخیص تغییرات در مشخصات تپ اختر از روی آن ساده است.
هنگامی كه تپ اختر "PSR J۱۹۰۶ + ۰۷۴۶" برای نخستین بار در سال ۲۰۰۴ كشف شد، مشخص شد كه دارای دو قطبش متمایز با انتشار در هر چرخش است. با این وجود، داده های بایگانی شده توسط تلسكوپ رادیویی رصدخانه "پاركس"(Parkes) فقط یك پرتو را نشان داده است.
ستاره شناسان سپس در سال ۲۰۰۵ آغاز به مشاهده این ستاره كردند تا ببینند چه بر سر پرتوهای آن آمده است. آنچه آنها دیدند دو پرتو در هر چرخش بود كه در سال ۲۰۰۴ شناسایی شده بود، اما پرتوی قطب شمال این ستاره ضعیف تر می شد تا اینكه در سال ۲۰۱۶ كاملا ناپدید شد.
محققان سپس از یك مدل ۵۰ ساله برای مطالعه دقیق اطلاعات آن استفاده كردند و پیشبینی كردند كه خصوصیات قطبی سازی حاوی اطلاعات مربوط به هندسه تپ اختر است. داده های تپ اختر این مدل را تأیید كرده و میزان انحراف را تنها با پنج درصد عدم اطمینان نشان داد.
این نتایج با پیشبینی نظریه اینشتین همسو بود.
"اینگرید استیرز" از دانشگاه بریتیش كلمبیا در ونكوور و از نویسندگان این مطالعه اظهار داشت: تپ اخترها می توانند میدان انجام آزمایش های گرانشی باشند كه به هیچ روش دیگری امكان پذیر نیست. این یك نمونه زیبا از چنین آزمونی است.
در نهایت این تیم مطالعاتی احساس می كند كه ۱۴ سال تحقیق و خیره ماندن به این تپ اختر، ارزشش را داشته است.
"مایكل كرامر" مدیر و رئیس بخش تحقیقات فیزیك بنیادی موسسه نجوم رادیویی مكس پلانك اظهار داشت: تكمیل این آزمایش خیلی طول كشید. متأسفانه این روزها نتایج باید سریع باشد، در حالیكه این تپ اختر چیزهای بسیاری به ما می آموزد، صبور بودن در قبال آن واقعا ارزش دارد.
منبع: تعمیركار
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب